Способ выплавки передельного марганцевого шлака

 

Использование: черная металлургия, для выплавки высококачественных ферросплавов , например металлический марганец , низкофосфористый ферромарганец, лигатуры на основе марганца. Сущность изобретения: восстановление примесей ведут жидкими углеводородами, которые вводят в процессе Загрузки марганцевого концентрата в печь. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

союз советских социАлистических

РЕСПУБЛИК (я)ю С 22 С 33/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4761745/02 (22) 27.11.89 (46) 30.06.92. Бюл. М 24 (71) Центральный научно-исследователь-. ский институт черной металлургии им. И.П.

Бардина (72) В.М, Ермолов и М.Г. Миракова (53) 669.168(088,8) (56) Заявка Японии N. 61-16324, кл. С 22 С 33/04, 1986, Патент ЧССР М 111579, кл, 40 В 39/30, 1964.

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к производству передельных марганцевых шлаков из низкосортного марганецсодержащего сырья. например железомарганцевых конкреций.

Известен способ выплавки передельного шлака с низким содержанием фосфора и железа, включающий подготовку и загрузку в электропечь шихты, состоящей из марганцевой руды, кварцита, отходов и кокса, проплавление ее, восстановление железа, фосфора, цветных металлов и частично марганца и выпуск продуктов плавки.

Расход кокса на получение 1 т передельного шлака составляет 120 — 140 кг. Потери марганца с попутным сплавом достигают 20 .

Недостатками известного способа являются высокие потери марганца с попутным сплавом, а также значительная объемная доля углеродистого восстановителя в шихте (до 30%), что снижает количество проплавляемой марганцевой руды.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ пе„„Я „„1744137 А1 (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ПЕРЕДЕЛЬНОГО

МА ГАНЦЕВОГО lOJIAKA (57) Использование: черная металлургия, для выплавки высококачественных ферросплавов, например металлический марганец, низкофосфористый ферромарганец, лигатуры на основе марганца. Сущность изобретения: восстановление примесей ведут жидкими углеводородами, которые вво.дят в процессе Загрузки марганцевого концентрата в печь. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

I реработки железомарганцевых руд с высоким содержанием фосфора на сырье, пригодное для выплавки ферромарганца. включающий смешивание марганцевой руды с коксом (10 — 15% от массы руды) и извести (5 — 10%), брикетирование шихты, отжиг брикетов во вращающейся печи при

1000 — 1100 С в течение 3 — 4 ч, проплавление огарка в электропечи при 1300 — 1400 С, выпуск продуктов плавки. ф ф

Извлечение марганца в передельный шлак составляет 90%

Недостатками способа являются сложность технической схемы, включающей операции брикетирования и отжига шихты; потери марганца с попутным сплавом (до

10%);. низкая производительность процесса получения передельного шлака из-за наличия дополнительных технологических операций (брикетирование, отжиг).

Цель изобретения — снижение потерь марганца и повышение производительности печи.

1744137

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу восстановление примесей ведут жидкими углеводородами, и вводят их е процессе загрузки марганцевого сырья в печь, При этом в качестве жидких углеводородов используют нефть, мазут, отработанные масла, Предлагаемый способ восстановления примесей и метод введения восстановителя в шихту позволяет за счет более высокой селективности процессов восстановления обеспечить минимальные потери марганца с попутным сплавом, а хорошая смачиваемость марганцевого сырья жидкими углеводородами практически не увеличивает объем шихты и позволяет проплавлять в том же объеме печи большее количество шихтовых материалов, Дополнительными преимуществами ведения процесса выплавки шлака с использованием жидкого углеводорода в качестве восстановителя являются отсутствие пыления шихты и равномерность распределения

его в объеме марганецсодержащего сырья, . При этом изменяется также химизм процесса восстановления примесей.

Согласно, предлагаемому способу восстановление железа, фосфора, цветных металлов из сырья происходит в основном при температурах ниже температур его плавления продуктами конверсии углеродов.

СбН6+ Ог =- бСО + 3Нг;

FeO+ Нг = Fe+ НгО;

РгОь+ 5Нг = 2Р+ 5НгО;

Ni0+ Нг = Ni+ НгО;

ГеО+ СО = Fe+ СОг;

РгОц+ 5СО = 2Р+ 5СОг;

NiO + 2CO = Ni + СОг, Термодинамическими расчетами величин энергии Гиббса приведенных реакций показано, что, начиная с температур выше

500 С, возможно восстановление оксидов фосфора, железа, цветных металлов до металла, при этом оксиды марганца восстанавливаются только до закиси марганца.

По известному способу основная доля восстановителя кокса попадает в электропечь и восстановление примесей происходит из жидких расплавов, в которых концентрация марганца значительно выше, следовательно. он начинает преимущест.венно восстанавливаться и теряться с попутным сплавом.

Пример . В электропечь загружают марганецсодержащее сырье, В процессе загрузки на него наносится слой жидких углеводородов. Его количество соответствует полному восстановлению всех цветных метэллов, фосфора и железа до металлического состояния, В качестве восстановителя используют нефть, мазут, отработанные масла.

5 Продолжительность одной плавки составляет 30 мин. Выпуск продуктов плавок осуществляют в ковш с последующей раздельной разливкой шлака и металла в изложницы. По ходу разливки отбираются

10 пробы и анализируются на содержание основных элементов.

В той же электропечи приводят опыты в соответствии с известным способом. Обожженные при 1000 С брикеты, в состав кото15 рых входит марганцевый концентрат, кокс и известь, проплавляют при 1350 С в электропечи.

По каждому из представленных в таблице вариантов проведено пять плавок.

20 Анализ результатов экспериментов показал, что предлагаемый способ выплавки передельного марганцевого шлака из низкосортного марганецсодержащего сырья по сравнению с известным имеет следующие

25 преимущества: сократились потери марганца с попутным металлом на 3 — 6%; повысилась производительность печи на 15 — 25 :

30 получен передельный шлак более высокого качества. по содержанию фосфора и марганца.

Предлагаемый способ выплавки передельного шлака обеспечивает лучшие эко35 логические условия проведения процесса за счет сокращения количества пылевых и газовых выгонов при плавке.

Предлагаемый способ может быть реализован при переработке номинальных руд, 40 содержащих помимо оксидов марганца соединения никеля, кобальта; меди, молибдена и других элементов, например при переработке железомарганцевых конкреций, Формула изобретения

45 1. Способ выплавки передельного марганцевого шлака, включающий загрузку шихты в электропечь, проплавление, восстановление примесей и выпуск продуктов плавки, отличающийся тем, что, с

50 целью снижения потерь марганца и повышения производительности печи, восстановление примесей ведут жидкими углеводородами, которые вводят в процессе загрузки марганцевого концентрата в печь.

55 2.Способпоп.1.отличающийся тем, что в качестве жидких углеводородов используют нефть, мазут, отработанные масла,